从制造商到专业工程师,3D打印一直被用于开发假肢,因为它可以节省时间和金钱。它还有助于激发创新思维,这导致了这种全功能的液压假肢手臂。Ambionics公司的创始人Ben Ryan使用Stratasys公司的多材料、多颜色PolyJet 3D打印机为他两岁的儿子Sol开发了假肢。
研究婴儿发展与假肢,Ryan为婴幼儿开发了这一独特的假体,为幼儿提供了更自然的假肢臂。
与传统的制造方法相比,3D打印液压假体的定制设计和生产节省了高达76%的成本,以及90%的设计和生产时间,这是医疗领域无与伦比的创新。这使得假肢可以在早期发育阶段使用。
2015年3月,本的儿子索尔出生时,并发症导致他的左下手臂被截肢。虽然索尔能保留大约一英寸的小臂,但他必须等待三年,才能从英国国家医疗服务体系(NHS)获得肌电假肢,一年之后才能安装美容的、无功能的假肢。本看到他的儿子失去了反应能力,无法接受他的左臂,于是决定采取行动。
根据他对婴儿发育的研究,Ben发现,当儿童两岁后身体健康时,排斥率会更高,早期功能装置的安装与整个儿童时期持续使用假肢有关。另一项研究也发现,两岁前装上假肢的儿童比两岁后装上假肢的儿童更容易接受动力假肢。考虑到这一点,本首先为他的儿子设计了一个泡沫手臂,后来又设计了一个液压假肢,使索尔能够自己移动他的拇指。
Ben在Stratasys Connex 3D打印机上设计并制作了他的3D打印液压假肢手臂。首先使用他的设计原型进行实践,本3D打印了柔性驱动器和动力分裂单元(双作用螺旋波纹管或DAHB)的假肢。据Ben介绍,DAHB装置可以让佩戴者在手动模式或辅助动力(使用压缩空气或液压泵和储液器)下打开和关闭拇指,但在电源中断的情况下,手柄仍然可以手动操作。
“我的专利DAHB机制的成功借鉴了Stratasys Connex打印机的先进功能 - 将刚性和柔软材料在一个印刷中结合的能力对设计的成功至关重要,”Ben解释说。“我们很幸运能够访问这项技术,这使我们能够快速且经济高效地打印原型手臂。在创始的环境中,现在我的目标是确保像我儿子这样的儿子其他肢体缺乏的孩子没有面临着传统假肢制造的当前约束和延误。“
开发假肢的设计,本依靠Autodesk Fusion 360的使用。
欧特克(Autodesk)的产品设计专家保罗•索希(Paul Sohi)表示:“这是一个非常具有创新性和雄心的项目,与本一起工作令人鼓舞。”“令人惊讶的是,尽管本没有真正的产品设计背景,但他有效地自学了足够多的东西,不仅可以帮助他自己的儿子索尔,而且在Ambionics,可能其他人也面临同样的挑战。”
这款液压假肢不仅重量轻,而且3D打印设计比传统的肌电式假肢轻,由身体驱动,使婴儿能够比传统配件更早地适应他们的“手臂”。在不需要任何电子设备或电池的情况下操作的能力是Ambionics独特的设计,并降低了伤害的风险。
在五天内从扫描到可穿戴假肢
虽然NHS需要11周的时间来将臂的石膏铸造成可穿戴的假肢,但是本瑞安能够在五天内产生假体。随着保持扫描的灵活性,数字副本允许通过3D打印轻松生产更换假肢。
“基本上整个假肢是3D印刷的,”本增加了。“只有Stratasys的强橡胶状和可溶解的支持3D印刷材料可以生产和使用DAHB单元。内腔是复杂的,并且不可能使用机械装置去除支撑材料。由于它们传递流体压力以操作握把,因此材料也必须坚固且柔韧。“
在虚拟药中获得专利的DAHB技术,旨在为全球的医疗保健提供者提供服务。该公司在3月1日开始将研究和测试与假肢进行婴儿开发,在3月1日开始,以启用医疗器械可用性试验,在寻求授权之前需要进行医疗器械可用性试验,以便在市场推出产品。
“这种情况表明,通过克服低批量生产的传统障碍,斯科特··斯科特(Healthcare Solutions),Stratasysysys表示,这种情况表明3D打印通过克服传统的障碍来改善生命的能力。”“我们继续支持并使如此喜欢的创新者能够将定制带到主流的假肢制造,”他结束。
Stratasys公司有限公司
stratasys.com
* Toda M,Chin T,Shibata Y,Mizobe F(2015)兵库康复中心上肢缺乏动力假体的使用。PLO一个10(6):E0131746。DOI:10.1371 / journal.pone.0131746
了下:3D打印•添加剂制造•立体光刻,快速制造零件,医疗,快速原型






